淺談隧道初期支護濕噴混凝土施工

李雪娜

摘 要：由于隧道施工時安全風險較高，為加強隧道施工質量管理，進一步規范各工序施工質量要求，提高隧道施工質量管理水平。在我國大型隧道施工中采用濕噴混凝土技術作為初期支護已經是一種趨勢，隧道初期支護可以迅速封閉圍巖，避免圍巖因為長時間的裸露，受水、空氣等影響發生風化、水化而發生坍塌。隧道初期支護是確保施工安全的關鍵。它能充分發揮圍巖自身的承載能力。掌握和發展這一技術，需要我們在工程實踐中不斷地積累經驗，認真總結，才能進一步加強對濕噴混凝土有進一步的認識。

關鍵詞：隧道 支護 混凝土 濕噴

中圖分類號：TU528 文獻標志碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（a）-0101-01

隧道的初期支護工作一直是隧道施工的重點和難點。隧道開挖后，為控制圍巖應力適量釋放和變形，增加結構安全度和方便施工，隧道開挖后立即施作剛度較小并作為永久承載結構一部分的結構層，稱為初期支護。

1 噴射混凝土支護

1.1 噴射機型號

隧道初期支護噴射混凝土施工采用巖縫TK-600型噴射機，該機是TK系列轉子活塞式濕噴機。

1.2 原材料的配合比

混合料的配合比應準確，稱量時允許偏差；水泥和速凝劑為±2%，砂與石料為±5%，必須采用強制式攪拌機，拌和要和、均勻，隨拌隨用。

1.3 噴射混凝土

在噴射砼之前，用水或高壓風管將巖壁面的粉塵和雜物沖洗干凈。開挖后立即對巖面噴射砼，以防巖體發生松馳。噴射中發現松動石塊或遮擋噴射砼的物體時，及時清除。噴射混凝土前應做好排水措施，對滲漏水孔洞、縫隙應采取引排或堵水措施。在安裝排水半管的地方，要防止噴射混凝土堵塞排水半管。噴射混凝土必須采用濕噴工藝，原材必須采用配合比所批材料，除速凝劑外其余材料應在拌和機內預拌，以便控制各種材料數量，保證拌合均勻？噴射混凝土前，應檢查開挖斷面尺寸，清除開挖面的松動巖塊及在拱腳與墻腳處的巖屑等雜物，設置控制噴層厚度的標志。噴射混凝土時應按照施工工藝分段、分片，由下而上依次進行。一次噴射混凝土的最大厚度，拱部不得超過10 cm，邊墻不得超過15 cm。分層噴射混凝土時，后一層噴射應在前一層混凝土終凝后進行。噴射作業緊跟開挖作業面時，混凝土終凝到下一循環爆破作業時間不應小于3 h。混合物應隨拌隨噴，嚴格控制風壓、水壓，以及與受噴面距離、角度，噴頭移動方式，減小回彈量，噴射混凝土回彈物不得重新用于噴射混？噴射混凝土所用速凝劑必須隨用隨加，必須嚴格控制用量，現場要有計量工具，不得隨意添加，可在噴漿機二次拌合時經計算稱量加入。

1.4 回彈量調整

回彈率采用預控制，拱部不超過40%，邊墻不超過30%，掛鋼筋網后，回彈率限制可放寬5%，采用經過驗證的新技術，減少回彈率，回彈物不得重新用作噴射砼材料。噴射過程中由于巖面、鋼筋或骨料相互碰撞而從受噴面上彈落下來的拌合物成為回彈量，其根據噴射位置、空氣壓力、水泥用量、水灰比及骨料最大粒徑和級配等決定，噴射初期回彈量較大，當其形成塑性層后則粗骨料易嵌入回彈量則會減少，因此應調整噴射厚度來控制回彈量；同時由于回彈料中水泥含量小且主要為粗骨料，因此其不宜用于重新使用而影響最終的噴射質量。實測表明，采用干法噴射混凝土時，一般邊墻的回彈率為10%～20%，拱部位20%～35%，回彈量相當大，應設法減少回彈，將回彈物料回收利用。但回彈料不得重新用作噴射混凝土材料。

1.5 整平

噴射混凝土表面應無漏噴、離散、裂縫、鋼筋外露等現象。對噴射層進行整平對提高結構強度及耐久性均有利，但對其進一步追加振動平整則會產生負面影響，即可損壞混凝土與鋼筋間的粘結并易在混凝土內部產生裂縫，但依靠噴射自然形成的面層則過于粗糙并對后期二襯防水板的鋪設產生影響，因此，施工中在噴射混凝土初凝后則用刮刀將多余混凝土刮掉，之后用噴漿或抹灰漿對其找平。

1.6 速凝劑的目的

加速噴射混凝土的凝結、硬化，提高早期強度；減少噴射混凝土的回彈量；防止因重力作用而引起噴射混凝土的流淌或脫落；增大一次噴射厚度，縮短分層噴射的時間間隔。

1.7 養護及其他事項

由噴射混凝土應及時進行養護，隧道內環境溫度低于5 ℃不得灑水養護。冬季施工時，噴射作業區的溫度不應低于5 ℃，在結冰的巖面上不得進行噴射混凝土作業。混凝土強度未達到6 ℃前不得受凍。

1.7.1 堵管問題處理

遇到堵管發生時，噴射機操作手應立即關閉馬達，隨后關閉風源，噴射手將軟管拉直，然后用手錘敲擊以尋找堵管處。當敲擊鋼管時發音渾濁，或敲擊膠管時有發硬感覺處，即為堵管部位。找到堵管部位后，可將風壓升到0.3～0.4 Mpa（不超過0.5 Mpa）并用錘擊堵管部位，使其暢通。排出堵管時，噴嘴前方嚴禁站人，以免被噴傷。

1.7.2 對滴、滲水部位噴射

應在該部位圍巖表面噴射混凝土時，其噴射混凝土的凝結時間應隨噴射面滲水量的大小而進行調整。

鋼架間的噴射混凝土噴射

為了確保初期支護安全、可靠，對于V類圍巖通常都采用I20以上鋼架進行支護，鋼架間距通常在0.6 m左右。鋼架背后設置20×20鋼筋網片。這就提高了對噴射混凝土的要求。因此，宜采用低風壓、近距離、變換噴射角度的方式進行。風壓宜控制在 0.2～0.3 Mpa，距離在1 m左右。先調整角度將拱架背后噴密實，在噴實鋼筋網背后，最后恢復正常濕噴方式噴實拱架之間間隙。否則在鋼架和鋼筋網表面會形成一個混凝土殼，而鋼筋網背后、鋼架背后易形成空洞。噴射混凝土厚度及背后是否有空洞采用地質雷達探測，探測存在的問題應及時進行處理。

2 結語

隧道施工初期支護濕式混凝土噴射工藝因其高效、環保、高能等優點而被廣泛應用，但其在使用中仍存在一定問題（如：濕噴混凝土質量容易控制，噴射過程中的粉塵和回彈量很少。但對噴射機械要求較高，機械清洗和故障處理較麻煩。對于噴層較厚的軟巖和滲水隧道，則不易使用濕噴）制約了濕噴技術的發展和應用，因此對其進行深入研究，不斷優化其工藝是當前需要解決的實際問題。

參考文獻

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